background image

 

1

 
 
 

POLITECHNIKA GDAŃSKA 

 

Wydział Mechaniczny 

 
 
 

 

 
 
 

SEMINARIUM Z CHŁODNICTWA 

 
 
 

 

Temat: MoŜliwości i ograniczenia stosowania węglowodorów 

w spręŜarkowych urządzeniach chłodniczych. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alan Kaszyński 
Sebastian Kasicz 
wydz. Mechaniczny 
sem. 8, SMiUE 

background image

 

2

MoŜliwości i ograniczenia stosowania węglowodorów w spręŜarkowych 

urządzeniach chłodniczych 

 

Węglowodory  są  to  organiczne  związki  chemiczne  zawierające  w  swojej  strukturze 

tylko  atomy  węgla  i  wodoru.  Wszystkie  one  składają  się  z  podstawowego  szkieletu 

węglowego (powiązanych ze sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów 

wodoru. 

Związki te zostały podzielone na nasycone i nienasycone.  

Węglowodory,  które  są  wykorzystywane  jako  czynniki  chłodnicze  to  Propan  R  290  (C

3

H

8

), 

Izobutan R 600a, naleŜą one do grupy węglowodorów nasyconych zwanych inaczej alkanami. 

 

Czynnikiem  chłodniczym(ziębniczym)  nazywamy  substancje,  która  pracując  przy 

niskich temperaturach i niskich ciśnieniach, pobiera ciepło od najbliŜszego otoczenia i w ten 

sposób  powoduje  obniŜenie  jego  temperatury,  a  oddaje  przez  skraplanie  przy  odpowiednio 

wyŜszej  temperaturze  i  wyŜszym  ciśnieniu  na  zewnątrz  urządzenia  chłodniczego. 

Teoretycznie kaŜda ciecz mogłaby być wykorzystywana jako czynnik chłodniczy. W praktyce 

jednak  występuje  cały  szereg  warunków,  jakie  musza  być  spełnione,  aby  dany  płyn  mógł 

znaleźć zastosowanie w parowym urządzeniu chłodniczym, w którym poddawany jest kolejno 

następującym po sobie przemianom termodynamicznym tworzącym obieg lewobieŜny. 

 

Na  początek  porównaliśmy  niektóre  własności  czynników  węglowodorowych             

z  czynnikami,  które  zostaną  przez  nie,  zastąpione,  co  chociaŜ  częściowo  da  nam  obraz 

moŜliwości i ograniczenia ich stosowania, jako czynników chłodniczych. 

 

Izobutan R 600a 

 

Izobutan  to  substancja,  która  jako  jedna  z  pierwszych  została  wykorzystana  jako 

czynnik  chłodniczy,  głównie  w  urządzeniach  pracujących  w  zakładach  produkujących  lub 

przetwarzających  węglowodory,  a  takŜe  w  obiektach  gdzie  płyn  ten  był  zuŜywany  jako 

paliwo.  Jednak  ze  względu  na  właściwości  palne  został  on  wyparty  przez  czynniki 

chlorowcopochodne. 

Obecnie  R  600a  staje  się  dominującym  czynnikiem  chłodniczym  w  chłodziarkach                   

i chłodziarko-zamraŜarkach domowych – w jednostopniowych układach spręŜarkowych. 

 

Izobutan jest nasyconym węglowodorem organicznym pochodzenia mineralnego.  

Jest izomerem butanu (C

4

H

10

) o wzorze (CH

3

)

3

-CH. Jest bezbarwny i bezwonny. 

background image

 

3

 

Cechy tego czynnika są następujące: 

1.  Temperatura  punktu  krytycznego  wynosi  (135°C)  i  jest  najwyŜsza  spośród  znanych 

czynników chłodniczych. 

2.  Niski  współczynnik  lepkości  dynamicznej  oraz  duŜe  ciepło  parowania,  gwarantujące 

dobrą  wymianę  ciepła  w  parownikach  i  skraplaczach,  a  takŜe  niskie  opory 

hydrauliczne. 

3.  Niskie  wartości  ciśnień,  które  pozwalają  na  stosowanie  lekkich  konstrukcji  pewnych 

elementów  instalacji.  Dzięki  temu  do  budowy  urządzeń  pracujących  z  R  600a 

potrzeba zuŜyć mniej materiałów, a to z kolei obniŜa cenę wytwarzania całej instalacji 

chłodniczej.  Niska  wartość  ciśnienia  skraplania  powoduje  takŜe,  iŜ  wyciek  czynnika 

po  stronie  tłocznej  jest  około  2-krotnie  mniejszy  niŜ  w  przypadku  urządzeń 

pracujących  z  czynnikami  R  12  i  R  134a,  przy  tej  samej  wartości  nieszczelności 

spręŜarkowego  urządzenia  chłodniczego  dla  wyŜej  wymienionych  czynników 

ziębniczych. 

4.  Wartość  teoretycznego  współczynnika  wydajności  chłodniczej  R  600a  jest 

nieznacznie  mniejsza  od  COP  (Coefficient  of  Performance)  R  12,  jednakŜe  mniejsza 

masa  cząsteczkowa  i  lepkość  izobutanu  będące  przyczynami  intensywniejszej 

wymiany  ciepła  w  wymiennikach  i  mniejszych  oporów  przepływu  przez  przewody, 

skutkują  zmniejszeniem  zuŜycia  energii  elektrycznej  przez  chłodziarkę  domową 

(nawet o ok. 20%) w porównaniu z urządzeniem na R 12.  

5.  Współczynnik wydajności chłodniczej izobutanu jest wyŜszy niŜ dla czynnika R 134a. 

JednakŜe ze względu na zoptymalizowaną konstrukcję i wysoką jakość współczesnych 

chłodziarek  domowych,  następuje  zanik  róŜnic  w  zuŜyciu  energii  napędowej  i 

wartości wskaźnika TEWI dla urządzeń pracujących z R 600a i R 134a. 

6.  Jednostkowa wydajność chłodnicza izobutanu jest mniejsza niŜ dla R 12 i R 134a, co 

powoduje,  Ŝe  urządzenia  pracujące  z  R  600a  muszą  być  wyposaŜone  w  spręŜarki 

skonstruowane  specjalnie  dla  tego  czynnika.  Do  tego  koniecznością  jest  montaŜ 

dłuŜszej  rurki  kapilarnej  niŜ  w  przypadku  wyŜej  wspomnianych  płynów 

syntetycznych. Zmiany, których trzeba dokonać w konstrukcji chłodziarek domowych 

wiąŜą  się  oczywiście  z  pewnymi  kosztami  przestawienia  się  z  wytwarzania  urządzeń 

pracujących z R 12, na produkcje lodówek, w których jako czynnik chłodniczy będzie 

wykorzystywany R 600a, które to koszty są wyŜsze niŜ przestawienie się na produkcje 

urządzeń napełnionych czynnikiem R 134a. 

background image

 

4

7.  Dla  czynnika R 600a występują niskie w stosunku do innych czynników temperatury 

końca  spręŜania,  prawie  niezaleŜne  od  temperatury  parowania.  Daje  to  moŜliwość 

głębszego  dochłodzenia  czynnika  w  rurce  kapilarnej  połączonej  z  przewodem 

ssawnym. 

8.  Gęstość R 600a jest znacznie mniejsza od gęstości R12. Stanowi zaledwie 1/3 gęstości 

R  12,  czego  skutkiem  jest  małe  wagowe  napełnienie  instalacji  czynnikiem  (=40% 

napełnienia R 12), a takŜe zmniejszone natęŜenie przepływu czynnika w instalacji, co 

w efekcie daje wyŜszą efektywność energetyczną obiegu chłodniczego, a zatem niŜsze 

koszty eksploatacyjne; 

9.  R  600a,  tak  jak  R12  dobrze  współpracuje  z  mineralnymi  olejami  smarnymi,  tworząc    

z nimi roztwory; 

 

Propan R 290 (C

3

H

8

Propan  jako  czynnik  chłodniczy  ma  dłuŜszą  historię  niŜ  chłodnicze  czynniki 

syntetyczne.  

Od  początku  XX  wieku  jest  on  wykorzystywany  w  duŜych  instalacjach  chłodniczych             

w  przemyśle  chemicznym,  petrochemicznym  oraz  w  zakładach  skraplania  i  rozdzielania 

gazów  gdzie  –  jako  czynnik  palny  –  podlega  rygorystycznemu  reŜimowi  technologicznemu     

i przeciwpoŜarowemu. 

Propan i amoniak moŜna uznać za najlepsze substytuty czynników R 22 i R 502 w duŜych i 

ś

rednich niskotemperaturowych urządzeniach chłodniczych oraz w pompach ciepła. 

 

Propan naleŜy do rodziny organicznych węglowodorów nasyconych, jest bezbarwny i 

bezwonny. Związek ten występuje w złoŜach ropy naftowej i gazu ziemnego. Charakteryzują 

go  korzystne  własności  termodynamiczne  zbliŜone  do  amoniaku  i  R  22  w  obszarze 

zastosowań w chłodnictwie.  

 

Własności termodynamiczne propanu: 

Pewien  wgląd  w  moŜliwości  wykorzystania  propanu  jako  czynnika  roboczego  w  parowych 

obiegach  chłodniczych  daje  zestawienie  go  z  czynnikiem  o  zbliŜonych  właściwościach 

termodynamiczno  eksploatacyjnych,  czyli  z  czynnikiem  R  22  i  porównanie  wyników  tego 

zestawienia. 

Porównania  dokonano  opierając  się  na  takich  wielkościach  charakteryzujących  obieg 

teoretyczny jak: 

a.  spręŜ p

k

/p

0

background image

 

5

b.  temperatura końca spręŜania t

c.  jednostkowa wydajność chłodnicza objętościowa q

v

d.  współczynnik wydajności chłodniczej ε

0

 

Ad a.  spręŜ  osiągany  dla  R  290  jest  mniejszy  niŜ  dla  czynnika  R  22  co  jest 

niewątpliwą  zaletą  tego  pierwszego,  gdyŜ  pozwala  uzyskać  niŜsze  temperatury 

parowania 

przy 

nie 

zwiększonym 

nakładzie 

energetycznym.                                

NiŜsza wartość spręŜu przekłada się na większą trwałość urządzenia chłodniczego, 

dłuŜszy  okres  jego  bezawaryjnej  eksploatacji  oraz  moŜliwość  uzyskiwania 

niŜszych temperatur parowania (do -40˚C)  w jednym stopniu spręŜania. To z kolei 

jest  przyczyną  poprawy  warunków  smarowania  i  czyni  propan  odpornym  na 

rozkład termochemiczny; 

Ad b.  temperatura  końca  spręŜania  ma  znacznie  niŜszą  wartość  dla  propanu  niŜ  dla    

R 22, co jest niewątpliwą zaletą propanu z eksploatacyjnego punktu widzenia gdyŜ 

po  pierwsze  wysokie  temperatury  powodują  zmniejszenie  gęstości  oleju 

zmniejszenie jego lepkości, a co za tym idzie gorsze smarowanie no oraz szybsze 

zuŜycie elementów spręŜarki, a po drugie Ŝadne urządzenie nie powinno pracować 

w skrajnie wysokich lub skrajnie niskich temperaturach, gdyŜ to takŜe prowadzi do 

większego  zuŜycia  części.  Niska  temperatura  końca  spręŜania  umoŜliwia  takŜe 

większe dochłodzenie czynnika; 

Ad c.  wartości objętościowej wydajności chłodniczej oraz współczynnika wydajności 

chłodniczej dla czynnika R 290 są niewiele gorsze od wartości charakteryzujących 

czynnik  R  22  i  to  nam  mówi,  Ŝe  propan  jest  czynnikiem,  który  umoŜliwia 

uzyskanie  zwartej  oraz  efektywnej  energetycznie  instalacji  chłodniczej. 

Współczynnik  wydajności  chłodniczej  dla  R  290  jest  o 2 do 3% niŜszy niŜ dla R 

22, a co się z tym wiąŜe, Ŝeby osiągnąć ten sam efekt chłodniczy trzeba się liczyć z 

większym  nakładem  energetycznym  dla  R  290.  Wysoka  bo  aŜ  od  1.5  do  2.5  razy 

wyŜsza  wartość  jednostkowej  wydajności  chłodniczej  propanu  w  porównaniu  do 

pozostałych  czynników  badanych,  powoduje  to,  Ŝe  napełnienie  tym  czynnikiem 

urządzenia jest odpowiednio niŜsze niŜ dla takich czynników jak R 22 czy R 502. 

W  przypadku  projektowania  urządzenia  dla  czynnika  R  290,  zwłaszcza  przy 

właściwym  doborze  objętości  wymienników  ciepła,  zbiornika,  aparatów 

pomocniczych  i  przewodów,  moŜna  wybrać  takie  rozwiązanie,  które  spowoduje, 

Ŝ

e  masowe  napełnienie  instalacji  zostanie  zredukowane  do  30%  wartości 

background image

 

6

przewidzianej dla R 22. W przypadku wymiany w urządzeniu R22 na R 290, jego 

rzeczywista  efektywność  przedstawia  się  nieco  korzystniej  niŜ  relacje  teoretyczne 

wynikające z danych zamieszczonych w tabeli 23.1.                                                                                            

 

R 290 charakteryzuje się takŜe takimi własnościami jak: 

1.  prawie identyczna  temperatura krytyczna  dla R 290 i R 22 ale za to prawie 

dwukrotnie  większe  ciepło  parowania  i  znacznie  mniejsza  lepkość 

dynamiczna  propanu,  powodujące  lepszą  wymianę  ciepła  w  parownikach        

i  skraplaczach,  a  takŜe  niŜsze  opory  przepływu  czynnika  przez  układ  i 

dzięki  temu  mniejsze  spadki  ciśnienia  w  układzie  w  porównaniu  z 

czynnikiem R 22; 

2.  R 290 tworzy z mineralnymi olejami smarnymi roztwory, ułatwiając obieg        

i powrót oleju z instalacji do spręŜarki; 

3.  R 290 to czynnik jednorodny, co jest niewątpliwie jego zaletą. Dzięki temu 

stanowi on bardzo interesującą alternatywę dla takich czynników jak R 22 

oraz R 502; 

 

Nie  istnieje  jednak  na  świecie,  Ŝadna  rzecz,  która  posiadałaby  same  zalety  i  Ŝadnych 

wad i tak samo jest i z czynnikiem chłodniczym R 290, dlatego teŜ przy wymianie czynnika  

R  22  na  R  290  naleŜy  zwrócić  szczególną  uwagę  na  wzrost  mocy  potrzebnej  do  napędu 

urządzenia (tabela 23.2), co zwykle wiąŜe się ze zmianą jednostki napędowej urządzenia (np. 

silnika  elektrycznego)  a  to  z  kolei  pociąga  za  sobą  zwiększenie  kosztów  takiej  zamiany.  Do 

tego  trzeba  dodać,  Ŝe  dwukrotny  wzrost  objętości  właściwej  zasysanej  pary  czynnika  R  290 

(tabela 23.2), moŜe spowodować duŜe zakłócenia w poprawnej pracy urządzenia. 

 

Mieszaniny R 290/R 600a   

Oprócz  R  290  i  R  600a  stosowanych  samodzielnie  moŜna  takŜe  jako  czynniki 

chłodnicze  wykorzystać  mieszaniny  wyŜej  wymienionych  węglowodorów.  Mieszaniny 

propanu  i  izobutanu  mogą  stanowić  ciekawą  alternatywę  jako  zamienniki  takich  czynników, 

jak R 12 (równieŜ „drop-in”), R 134a i w pewnym zakresie R 22 (rys. 26.1). 

 

Czynniki  chłodnicze  złoŜone  z  propanu  i  izobutanu  to  mieszaniny  zeotropowe  (rys.  26.2), 

posiadające następujące właściwości: 

background image

 

7

 RóŜnica  zakresu  temperatur,  w  jakich  pracują  te  czynniki,  zaleŜna  od  udziału 

składników i ciśnienia, która sięga nawet kilkunastu Kelwinów. 

 Obszar stęŜeń w którym osiąga się najwyŜsze współczynniki wydajności chłodniczej 

dla  takich  czynników  mieści  się  w  przedziale  od  40/60  do  60/40.  Najbardziej 

optymalny skład mieszaniny propanu i izobutanu to 45/55. 

 Wydajność  i  energochłonność  urządzenia  chłodniczego  pracującego  z  mieszaniną      

R 290 i R 600a w duŜym stopniu zaleŜą, jak juŜ wyŜej napisałem od składu czynnika 

oraz od jego ilości krąŜącej w obiegu. Porównując urządzenie pracujące z czynnikiem 

R  290/R  600a  i  z  urządzeniem  napełnionym  R  12,  otrzymujemy  w  optymalnych 

warunkach  o  ponad  10%  niŜsze  zuŜycie  energii  dla  tego  pierwszego,  przy  czym 

współczynnik  wydajności  chłodniczej  ma  tendencję  rosnącą  wraz  z  powiększaniem 

udziału propanu w mieszaninie. 

 Mieszanki  R  290-R  600a,  nie  nadają  się  do  stosowania  w  dwu  temperaturowych 

chłodziarko-zamraŜarkach  domowych,  które  są  obsługiwane  przez  wspólny  agregat 

chłodniczy.  To,  Ŝe  czynnik  ten  składa  się  z  dwóch  innych  substancji,  jest  przyczyną 

występowania  zaburzeń  w  pracy  urządzenia  i  utrudnia  uzyskiwanie  Ŝądanych 

temperatur.  Dzieje  się  tak  na  skutek  róŜnych  zachowań  obu  czynników  składowych 

mieszaniny, przy ustalonych ale róŜnych wartościach ciśnień i temperatur. 

 Tego  typu  czynniki,  charakteryzują  się  porównywalnym  do  płynów  syntetycznych 

strumieniem  transportowanego  ciepła,  a  takŜe  szerszym  zakresem  niezakłóconej 

pracy,  uzyskiwanym  na  skutek  większej  wartości  krytycznego  strumienia  ciepła                           

i nieizotermiczności procesów parowania i skraplania. 

 

Największą  popularność  spośród  mieszanin  propanu  i  izobutanu,  zdobyły  te  o  stosunku 

masowym 1:1+-10%.  

Zalety tego czynnika są następujące: 

 moŜliwość pełnego dostosowania tego czynnika do wymogów spręŜarek z R 12; 

 normalna  temperatura  wrzenia  tej  mieszaniny  wynosi  -30°C  i  jest  zbliŜona  do 

temperatury wrzenia czynnika R 12; 

 duŜe  ciepło  utajone,  duŜe  ciepło  parowania  i  mała  gęstość  stanowiąca  około  40% 

gęstości  R  12,  jest  niewątpliwą  zaletą  tego  czynnika,  gdyŜ  pozwala  zminimalizować 

zawartość tego płynu w instalacji do 40% zawartości R 12; 

 mieszanka ta dobrze współpracuje z olejami mineralnymi;  

background image

 

8

 przy  przezbrajaniu  z  czynnika  R  12  na  mieszaninę  węglowodorów  termostat, 

przełączniki  prądowe,  przełączniki  prądowe  oświetlenia,  w  tym  przyciski  drzwiowe, 

wymagają  obudowy  gazoszczelnej  lub  zmiany  ich  lokalizacji  na  zewnętrzną,  jeŜeli 

któryś  z  tych  warunków  jest  spełniony  wtedy  przeróbka  urządzenia  sprowadza  się 

tylko  do  wymiany  rurki  kapilarnej  (mniejsza  lepkość  R  290-R  600a  niŜ  R  12 

powoduje  zmniejszenie  oporów  przepływu,  a  co  za  tym,  Ŝeby  uzyskać  w 

odpowiednich miejscach odpowiednie wartości ciśnień, mając niŜsze opory przepływu 

trzeba zastosować dłuŜszą rurkę kapilarną); 

 mieszanka ta charakteryzuje się własnościami termodynamicznymi, które są średnimi 

własnościami termodynamicznymi dla obu składników tworzących ten czynnik. 

Mieszanka  taka  okazała  się  szczególnie  przydatna  w  zamraŜarkach  typu  domowego  i 

handlowego. 

Mieszaniny  propanu  i  izobutanu  o  róŜnych  składach,  uwzględnia  się  takŜe  jako  napełnienie 

rurek ciepła. 

WaŜną  kwestią  dotyczącą  czynników  chłodniczych  jest  bezpieczeństwo  ich 

stosowania zarówno w aspekcie ekologicznym jak i ochrony zdrowia ludzkiego. 

Aspekty bezpieczeństwa stosowania czynników węglowodorowych. 

Palność czynników HC i środki zapobiegawcze  

Własności  palne  czynników  HC  wymagają  podejmowania  odpowiednich  środków 

zabezpieczających  podczas  transportu,  przechowywania,  serwisu  i  eksploatacji  urządzeń. 

Zapłon  kaŜdego  czynnika  palnego  następuje  wtedy,  gdy  w  powietrzu  mieszanina  osiągnie 

stęŜenie  w  przedziale  palności,  w  obecności  źródła  zapłonu  o  odpowiedniej  wysokiej 

temperaturze.  Tak,  więc  pierwszym  i  najwaŜniejszym  wymogiem  jest  zapobieganie  przed 

wyciekiem  czynnika  oraz  eliminowanie  z  wnętrza  chłodziarek  wszelkich  moŜliwych 

elektrycznych  źródeł  zapłonu  -  poprzez  ich  hermetyzację  lub  wyprowadzenie  na  zewnątrz 

urządzenia.  Zapłon  kaŜdego  czynnika  HC  wymaga  zbieŜności  w  czasie  i  przestrzeni  kilku 

niekorzystnych okoliczności, takich jak:  

 wycieku  czynnika,  co  nie  zdarza  się  zbyt  często  lub  nie  ma  miejsca  w  ogóle     

w okresie ich eksploatacji 

 powstanie  mieszaniny  czynnika  z  powietrzem  w  granicach  palności.  Dla  R 

600a  zawiera  się  ona  w  przedziale  od  1,85  do  8,5%,  a  dla  R  290  od  2,2  do 

9,5%. PoniŜej i powyŜej tych granic czynnik jest niepalny z powodu niedoboru 

tlenu 

 jednocześnie musi zaistnieć źródło zapłonu o temperaturze powyŜej 450oC 

background image

 

9

Prawdopodobieństwo  jednoczesnego  zaistnienia wszystkich powyŜszych okoliczności 

jest  małe  -  tym  bardziej,  Ŝe  są  one  podstawą  przepisów  bezpieczeństwa  i  rygorystycznych 

odbiorów.  Hermetyczność  konstrukcji  instalacji  mechanicznej  i  elektrycznej  wraz                   

z  minimalizacją  zawartości  czynnika  w  instalacji stanowią wymogi podstawowe, w praktyce 

łatwo  wykonalne.  Zgodnie  z  Europejską  Normą  EN  378  -  przy  zawartości  czynnika               

w  instalacji  do  150  g  nie  ma  ograniczeń  w  instalowaniu  urządzeń  hermetycznych                    

z  czynnikami  HC  w  dowolnych  pomieszczeniach  zamkniętych  bez  wentylacji.  W  grupie  tej 

mieszczą się chłodziarki domowe, małej mocy chłodziarki handlowe, klimatyzatory i pompy 

ciepła.  W  celu  pogłębienia  przekonania  Czytelnika,  co  do  bezpieczeństwa  stosowania 

chłodziarek  z  R  600a  w  kuchniach  domowych,  posłuŜmy  się  następującym  przykładem 

liczbowym.  Bezpieczną  przestrzeń  powietrzną  (netto)  pomieszczenia,  w  którym  ma  być 

ustawiona chłodziarka z czynnikiem HC opisuje zaleŜność 

Pb = Zc • Wb/Sdgz 

gdzie:  

Pb - bezpieczna przestrzeń powietrzna pomieszczenia (netto) [m3] 

Zc - całkowita zawartość czynnika w instalacji [kg] 

Wb - wskaźnik bezpieczeństwa określający ile razy stęŜenie rzeczywiste czynnika HC 

w  powietrzu  pomieszczenia  bez  wentylacji  jest  niŜsze  od  dolnej  granicy  zapłonu,  przy 

wycieku całej zawartości czynnika z instalacji do pomieszczenia. Jego wartość przyjmuje się 

w granicach 2-4 (średnio 3) 

Sdgz - stęŜenie dolnej granicy zapłonu dla danego czynnika [kg/m3]. 

JeŜeli np. dla R 600a przyjmiemy:  

ZC  =  50  g  =  0,05  kg  (wartość  maksymalna  nawet  w  największych  chłodziarkach 

domowych) 

Wb = 3 

Sdgz = 0,035 kg/m3 (Dana z tabeli) 

wówczas ze wzoru otrzymujemy: 

Pb = 0,05 . 3/0,035 = 4,28 m3 = 

1,65  m2  (powierzchnia  kuchni)  •  2,6  m  (wysokość  kuchni)  Kuchnię  o  takich 

wymiarach jest wprost sobie trudno wyobrazić. Jednak nawet w takim pomieszczeniu zapłon 

R  600a  byłby  niemoŜliwy.  Przyjęliśmy  wskaźnik  bezpieczeństwa  Wb  =  3  oraz  najwyŜszą 

zawartość czynnika Zc = 50 g, co stanowi wielokrotny zapas bezpieczeństwa. NaleŜy równieŜ 

wiedzieć, Ŝe prawie połowa masy czynnika rozpuszczona jest w oleju smarnym i nie wycieka.  

background image

 

10

W celu praktycznego sprawdzenia skutków ewentualnego wariantu wycieku i zapłonu 

R 600a wewnątrz chłodziarki, w Niemczech i Szwecji przeprowadzono badania symulacyjne. 

Próby  te  wykazały,  Ŝe  nawet  w  przypadku  nieszczelnej  instalacji  elektrycznej  i  zaistnienia 

wycieku,  nie  dochodzi  do  skutków  w  postaci  zniszczeń,  jakie  normalnie  wiąŜą  się                   

z  wybuchem  gazu  palnego.  JuŜ  przy  minimalnym  wzroście  ciśnienia  w  szafce  uchylają  się 

drzwi  chłodziarki  i  nie  dochodzi  do wzrostu niszczącego ciśnienia podmuchowego. Płomień 

juŜ w płaszczyźnie drzwi chłodziarki gaśnie. A zatem czynniki HC są równie bezpieczne jak 

R  12  i  R  134a  i  mają  przewagę  nad  nimi,  są  bowiem  przyjazne  dla  środowiska,  a  takŜe 

energooszczędne. 

 

Podsumowując  moŜna  stwierdzić,  Ŝe  technika  oparta  na  czynnikach  HC  jest  prosta  i 

wysoce  przydatna  w  budowie  chłodziarek  i  zamraŜarek  domowych.  Nie  wymaga  ona 

specjalnych  zabiegów  i  zmian                          w  technologii  produkcji  spręŜarek,  parowników, 

skraplaczy  itp.  Jedynym  wymaganiem  przy  przezbrajaniu  jest  adaptacja  rurki  kapilarnej  o 

optymalnej  długości  i  jej  przetestowanie  ruchowe.  Hermetyczna  instalacja  chłodnicza  i 

elektryczna  czyni  układ  bezpieczny  mimo  palności  czynnika  HC.  Wszystkie  problemy 

związane  z  bezpieczeństwem  uŜytkowania  chłodziarek  i  zamraŜarek  domowych  dają  się  w 

pełni rozwiązywać zgodnie                              z rygorystycznymi przepisami bezpieczeństwa. 

Ponadto remont spręŜarek instalacji,                a zwłaszcza wymiana spręŜarek hermetycznych 

warunkach  pozafabrycznych,  nie  wymaga  stosowania  technik  szczególnych,  poza 

przeszkoleniem  załogi  w  zakresie  obsługi  urządzeń          z  palnymi  czynnikami.  Urządzenia  z 

czynnikami HC odznaczają się większą trwałością          i efektywnością energetyczną, a więc 

są  bezpośrednio  i  pośrednio  bardziej  ekologiczne                        i  spełniają  wszelkie  współczesne 

wymagania. Czynniki HC juŜ zostały ostatecznie                  i niepodwaŜalnie zaakceptowane 

w  świecie  jako  docelowe czynniki zastępcze dla CFC, HCFC oraz HFC. Aktualna światowa 

produkcja  zamraŜarek  domowych  z  czynnikami  HC  zbliŜa  się  szybko  do  poziomu  pełnego 

ś

wiatowego  zapotrzebowania  rynkowego  na  tego  rodzaju  urządzenia.  Chłodziarki  i 

zamraŜarki  domowe  z  R  134a  stały  się  niekonkurencyjne.  Po  wielu  kłopotliwych  latach  z 

czynnikami,  rysuje  się  klarowna  i  ustabilizowana  sytuacja            w  dziedzinie  czynników 

chłodniczych,  wśród  których  dominować  będą  węglowodory                        w  chłodnictwie 

domowym  i  amoniak  z  niewielkimi  wyjątkami  w  pozostałych  ogniwach  łańcucha 

chłodniczego.  A  więc  moŜna,  w  nawiązywaniu  do  pozycji  literaturowych,  jeszcze  raz 

stwierdzić,  Ŝe  naturalne  czynniki  chłodnicze  są  przyszłością chłodnictwa, klimatyzacji       i 

pomp ciepła. 

background image

 

11

Literatura:  

Zenon  Bonca,  Dariusz  Butrymowicz,  Waldemar  Targański,  Tomasz  Hajduk  „Poradnik: 

Nowe Czynniki Chłodnicze i Nośniki Ciepła: własności cieplne, chemiczne i uŜytkowe.” 

Aleksander Paliwoda, CHŁODNICTWO & klimatyzacja nr. 3/2003: „Technika i technologia 

chłodnicza – cykl szkoleniowy dla mechaników-praktyków. część III” 

Aleksander Paliwoda, CHŁODNICTWO & klimatyzacja nr. 6/2003: „Technika i technologia 

chłodnicza – cykl szkoleniowy dla mechaników-praktyków. część IV” 

Aleksander  Paliwoda,  CHŁODNICTWO  &  klimatyzacja  nr.  10/2003:  „Przezbrajanie 

chłodziarek i zamraŜarek domowych z R 12 i R 134a na czynniki węglowodorowe (cz. II)” 

 

 

background image

 

12

 

 

background image

 

13

 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

14

 

 

background image

 

15

 

background image

 

16